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基于PLC的多种液体混合控制.doc
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东 北 石 油 大 学
课 程 设 计
2021 年 10 月 20 日
课 程 PLC 控制系统课程设计
题 目 基于 PLC 的多种液体混合控制
院 系 电气信息工程学院
专业班级 自 14-3 班
学生 XX 王福鹏
学生学号 140601140319
指导教师 孙行衍 王婷婷
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东北石油大学课程设计任务书
课程 PLC 控制系统课程设计
题目基于 PLC 的多种液体混合控制
专业自动化 王福鹏学号 9
控制要求:
本系统由软 PLC 控制器、自动化控制软件平台等组成,设计出三种液体混
合加热,四种液体混合自动计数自动清零、手动清零的控制程序。
主要内容包括:
1. 设计出硬件系统的构造图、接线图、时序图等;
2. 系统有启动、停顿功能;
3. 运用功能指令设计出 PLC 控制程序,并有主程序、子程序和中断程序;
4. 设计出上位监控系统;
5. 程序构造与控制功能自行创新设计;
6. 进展系统调试,实现多种液体混合控制功能。
参考文献:
[1] 王祥群,高精度灌装生产线中的自动化技术应用[J],包装与食品机械 2004
[2] 秦让,PLC 在纯洁水灌装设备中的应用[J],给水排水,2000
[3] 王事成、李玉成等,PLC 在啤酒灌装压盖机上的应用[J],包装工程,2000
[4] X 成,全自动液体灌装机.,机电一体化,2003
[5] X 东海,电器控制与 PLC 应用,化学工业,2005
完成期限 2021.10.9~2021.10.20
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指导教师
专业负责人
2021 年 9 月 29 日
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目 录
第 1 章 多种液体混合灌装机控制系统设计 2
1.1 方案设计 2
1.2 方案的介绍 2
第 2 章 硬件电路设计 4
2.1 总体构造 4
2.2 液位传感器的选择 5
2.3 搅拌电机的选择 5
2.4 接触器的选择 6
2.5 热继电器的选择 6
2.6 电磁阀的选择 6
2.7 PLC 的选择 7
2.8 PLC 输入、输出口分配 9
2.9 液体混合装置输入/输出接线 9
第 3 章 系统常见故障分析及维护 11
3.1 系统故障的概念 11
3.2 系统故障分析及处理 11
3.3 系统抗干扰性的分析和维护 12
第 4 章 软件电路设计 14
4.1 程序框图 14
4.2 根据控制要求和 I/O 地址编制的控制梯形图 14
第 5 章 课程设计心得 17
参考文献 18
第 1 章 多种液体混合灌装机控制系统设计
1.1 方案设计
对于本课题来说,如果液体混合系统局部是一个较大规模工业控制系统的改造升级,新
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控制装置需要根据企业设备和工艺现状来构成并需尽可能的利用旧系统中的元器件。对于人
机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类似,以便于操作人员迅速掌握。从
企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需要处理模拟量也需要处理大量的开关量,系统
的可靠性要高,人机交互界面友好,应具备数据储存和分析汇总的能力。
在炼油、化工、制药等行业中, 多种液体混合是必不可少的工序, 而且也是其生产过程
中十分重要的组成局部。以往常采用传统的继电器接触器控制, 使用硬连接电器多, 可靠性
差, 自动化程度不高。当前国内许多地方的此类控制系统主要是采用DCS, 这是由于液位控
制系统的仪表信号较多, 采用此系统性价比相对较好, 但随着电子技术的不断开展, PLC 在
仪表控制方面的功能已经不断强化。用于回路调节和组态画面的功能不断完善, 而且PLC 的
抗干扰的能力也非常强, 对电源的质量要求比拟低。目前已有许多企业采用先进控制器对传
统接触控制进展改造, 大大提高了控制系统的可靠性和自控程度, 为企业提供了更可靠的生
产保障, 所以PLC 在工业控制系统中得到了良好的应用。采用PLC 对容器中的液位进展监控
控制, 其电路构造简单, 设备投资少, 监控系统不仅自动化程度高, 还具有在线修改功能, 灵
活性强等优点, 适用于多段液位控制的监控场合。为此, 我们设计了以德国西门子公司生产
的S7-200 CPU 226 型PLC 为主控制器, PPI 通信协议下的多种液体混合监控系统。整个设计
过程是按思想工艺流程设计,为设备安装、运行和保护检修效劳。设计的编写按照国家关于
电气自动化工程设计中的电气设备常用根本图形符号〔GB4728〕及其他相关标准和规X编写。
设计原那么主要包括:工作条件;工程对电气控制线路提供的具体资料。系统在保证平安、
可靠、稳定、快速的前提下,尽量做到经济、合理、合用、减小设备本钱。在方案的选择、
元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制,由模拟控制到微
机控制,使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。
要实现整个液体混合控制系统的设计,需要从怎样实现电磁阀的开关以及电动机启动的
控制这个角度去考虑,现状就这个问题的如何实现以及选择怎样的方法来确定系统方案。
1.2 方案的介绍
〔1〕单片机控制
单片机作为一个超大规模的集成电路,构造上包括 CPU、存储器、定时器和多种输入/
输出接口电路。其低功耗、低电压和很强的控制功能,成为功控领域、尖端武器、日常生活
中最广泛的计算机之一。但是,单片机是一个集成电路,不能直接将它与外部 I/O 信号连接,
要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和 I/O 接口电路,硬件设计、控制和程序
设计的工作量相当大。
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